汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理是什么

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,其工作原理涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟。

首先是燃料供給,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通常用汽油或柴油作燃料。燃料泵把燃油從油箱抽出送至噴油器,噴油器將燃油以細(xì)小噴霧噴入進(jìn)氣道與空氣混合。

然后是壓縮,進(jìn)氣道吸入的混合氣體在活塞運(yùn)動(dòng)下被壓縮至高壓狀態(tài)。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中,活塞朝汽缸頂部移動(dòng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣門;柴油發(fā)動(dòng)機(jī)依靠高壓注射泵將柴油直接噴入預(yù)燃室。

接著是爆燃,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)里,火花塞產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃?jí)嚎s的混合氣體引發(fā)爆燃;柴油發(fā)動(dòng)機(jī)利用高溫高壓使柴油自燃。

最后是排氣,活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),廢氣通過排氣門被釋放到排氣系統(tǒng)并排出車外,新的燃料混合物通過進(jìn)氣門進(jìn)入汽缸開始新循環(huán)。

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前是靜止的,現(xiàn)在大多靠電動(dòng)起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。啟動(dòng)前,點(diǎn)火開關(guān)擰到通電位,汽油泵啟動(dòng)給燃油系統(tǒng)提供壓力,點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組通電,電控系統(tǒng)準(zhǔn)備好,再擰到啟動(dòng)位,起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

以某一氣缸為例,起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲軸使活塞從上止點(diǎn)下行,氣缸產(chǎn)生真空吸力,進(jìn)氣門開,空氣或可燃混合氣被吸入,進(jìn)氣沖程結(jié)束。進(jìn)氣終了時(shí),自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)壓力比大氣壓略低,增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力和溫度更高。

進(jìn)氣結(jié)束,活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),進(jìn)排氣門都關(guān)閉,氣體被壓縮,溫度和壓力升高,壓縮沖程結(jié)束。

壓縮結(jié)束,火花塞點(diǎn)火,可燃混合氣燃燒,體積膨脹推動(dòng)活塞下行,這是做功沖程,是唯一產(chǎn)生動(dòng)力的沖程,此沖程中發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)溫度高達(dá) 2000°C,壓力高達(dá) 5MPa。

做功結(jié)束,活塞到達(dá)下止點(diǎn),隨著活塞下行,溫度和壓力降低。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的核心是氣缸,一般由多個(gè)圓筒狀氣缸組成,可獨(dú)立工作,動(dòng)力匯合一起驅(qū)動(dòng)車輛。常見氣缸排列有直列、V 形和水平對(duì)置。水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)能抵消振動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),重心低,增強(qiáng)行駛穩(wěn)定性。V 形和水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)都由直列演變而來。相同功率下,缸數(shù)越多,缸徑越小,轉(zhuǎn)速越高,運(yùn)轉(zhuǎn)平衡性更好,但零部件增加,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本和油耗也增加,所以氣缸數(shù)要綜合考慮車型定位、用途和性能要求等。

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